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CARTE A MICROPROCESSEUR CONCUE POUR RECEVOIR DES
PROGR~MM~S MULTIPLES EN MEMOIRE PROGR~MMARTT~
L'invention concerne les cartes à puces, et plus
spécialement les cartes dont la puce de circuit intégré
comporte non seulement un microprocesseur et une mémoire
morte de programme (intangible) mais aussi une mémoire
électriquement programmable susceptible de stocker non
seulement des données mais aussi du code exécutable par
le microprocesseur.
Ces cartes à mémoire sont intéressantes notamment
dans des applications comportant une hiérarchie de
plusieurs fonctionnalités possibles : par exemple, le
fabricant de la puce de circuit integre etablit des
programmes de fonctionnement du microprocesseur à un
premier niveau de fonctionnalite ; notamment il etablit
tous les programmes de la memoire morte qui sont
definitivement figes ; le fabricant de cartes à puces
qui incorpore le circuit integré à sa carte va établir
une deuxième fonctionnalité; le client institutionnel de
la carte (banque, fournisseur de services, etc.) va
établir une troisième fonctionnalité, et l'utilisateur
final (client du fournisseur de service) va enfin
pouvoir utiliser une quatrième fonctionnalité. Cette
hiérarchie théorique est donnée simplement à titre
d'exemple.
On a trouve selon l'invention un moyen
particulièrement simple de permettre d'avoir plusieurs
fonctionnalites differentes, accessibles à des niveaux
d'utilisation differents.
Selon l'invention, il est prevu que le circuit
integre comprend, outre un microprocesseur et une
mémoire morte, une mémoire électriquement programmable
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susceptible de contenir du code exécutable par le
microprocesseur, avec de plus :
- dans la mémoire morte plusieurs instructions
dites de filtrage exécutables par le microprocesseur
pour lire le contenu placé à une première adresse
spécifiée de la mémoire programmable électriquement,
adresse dite "adresse de filtre",
- des moyens pour vérifier si le contenu placé à
l'adresse de filtre représente une adresse de la mémoire
électriquement programmable située dans des limites
prédéterminées, cette adresse étant appelée "adresse de
sous programme",
- des moyens pour faire exécuter au microprocesseur
un sous programme d'instructions contenu en mémoire
programmable électriquement à partir de cette adresse de
sous programme, à condition que cette adresse se situe
dans les limites prescrites, et des moyens pour
continuer le programme de la mémoire morte dans le cas
contraire, ce dernier programme contenant plusieurs
instructions successives de filtrage correspondant
chacune à une adresse de filtre respective différente
dans la mémoire électriquement programmable et à des
limites d'adresse de sous programme différentes pour
chaque instruction de filtrage.
2S L'invention propose donc une organisation générale
des mémoires de la puce permettant de contrôler à
volonté et de manière très simple la mise en place de
plusieurs applications à des niveaux différents.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaîtront à la lecture de la description
détaillée qui suit et qui est faite en réference aux
dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 represente très schematiquement
l'organisation generale d'une puce de circuit integre
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d'une carte à puce à microprocesseur;
- la figure 2 représente l'organisation de la
mémoire dans une puce de circuit intégré selon
l'invention.
Une puce de circuit intégré classique de carte à
mémoire à microprocesseur est représentée à la figure 1.
Elle comprend d'abord une unité centrale de traitement
10 (CPU, de l'anglais "Central Processing Unit"), et
toutes les ressources périphériques associées :
- une mémoire morte 12 (ROM) contenant des
instructions exécutables par le microprocesseur, et
notamment les programmes de gestion des mémoires et de
la sécurité d'accès à la carte ;
- une mémoire vive de travail 14 (RAM) ;
- une mémoire électriquement programmable 16, EPROM
(effaçable par ultra violets) ou, mieux encore, (FLASH
EPROM ou EEPROM effaçable électriquement) ; cette
mémoire peut comprendre non seulement des données mais
aussi du code exécutable (instructions exécutables par
le microprocesseur) ;
- des ports d'entrée-sortie 18 permettant des
échanges avec l'extérieur de la carte, en principe par
l'intermédiaire d'un très petit nombre de plots
d'entrée-sortie E/S.
L'invention s'intéresse spécialement au cas où des
programmes d'application hiérarchisés doivent pouvoir
être exécutés par le microprocesseur : un programme de
niveau hiérarchique supérieur doit obligatoirement être
exécuté avant un programme de niveau hiérarchique
suivant.
On prévoit selon l'invention que le circuit intégré
et ses mémoires ROM et EPROM ou EEPROM sont organisés de
la manière suivante : tout d'abord, c'est la mémoire
morte qui gere les autorisations d'acces a la mémoire
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EEPROM, en lecture comme en écriture. Ensuite, des zones
de la mémoire EEPROM, à des adresses qu'on appellera
"adresses de filtrage" sont réservées pour contenir
d'autres adresses qu'on appellera "adresses de sous
programmes". Enfin, la mémoire EEPROM contient, a partir
d'une adresse de sous programme, un sous programme
exécutable par le microprocesseur. C'est ce sous
programme dont l'utilisation est contrôlée selon
l'invention.
La figure 2 représente cette organisation. La
mémoire ROM contient du code exécutable séquentiellement
sous la commande d'un compteur (non représenté),
c'est-à-dire que les instructions sont exécutées
successivement dans l'ordre des adresses successives de
la memoire (sauf branchements et sauts divers). Une zone
ZOA de la mémoire ROM contient par exemple un programme
d'initialisation de la carte (tests divers,
vérifications de sécurité, remise à zéro de registres,
etc.), exécuté en début d'utilisation.
A la suite de la zone ZOA, une zone ZlA contient
une instruction de filtrage permettant de vérifier la
présence (et la possibilité d'utilisation) d'un premier
sous programme dans la mémoire EEPROM. L'instruction de
filtrage est un petit sous programme exécutable par le
microprocesseur et définissant des moyens pour :
- aller lire dans la mémoire EEPROM un contenu à
une adresse spécifiée (adresse d'une zone ZlB de la
mémoire EEPROM); cette adresse est figée puisque c'est
la mémoire morte qui la définit ;
- vérifier que le contenu à l'adresse ZlB est une
adresse de la mémoire EEPROM, cette adresse étant
contenue entre des limites spécifiées qui englobent
notamment une zone ZlC de la mémoire EEPROM ;
- si c'est le cas, aller à l'adresse spécifiée
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sinon aller à l'adresse suivante Z2A de la mémoire ROM.
A l'adresse spécifiée, c'est le sous programme présent
dans la zone ZlC de la mémoire EEPROM qui sera exécuté.
Plusieurs instructions de filtrage successives
sont ainsi contenues à des zones successives de la
mémoire ROM. Elles correspondent chacune à un sous
programme d'application respectif de la mémoire EEPROM.
Dans l'exemple représenté, il y a par exemple trois
instructions de filtrage successives dans la mémoire
ROM, à des zones successives ZlA, Z2A, Z3A de cette
memoire.
L'instruction de la zone ZlA réfère à une adresse
de filtrage ZlB de la mémoire EEPROM et cette
instruction contient les limites a priori figées (en
mémoire morte) entre lesquelles doit se situer le
contenu de la zone ZlB pour que le sous programme
correspondant à cette instruction de filtrage soit
exécuté. Ce sous programme est contenu dans la zone ZlC.
De même, l'instruction de filtrage Z2A
correspondant au programme de niveau hiérarchique
suivant (qui ne sera exécuté qu'après exécution du sous
programme de la zone ZlC ou après résultat négatif du
premier filtrage) commande la lecture d'une zone Z2B
différente de la zone ZlB. Le sous programme
correspondant à cette instruction est stocké en zone
Z2C; mais le microprocesseur n'executera le programme de
la zone Z2C que si le contenu de l'adresse Z2B est une
adresse se situant entre des limites prédéterminées
figées dans la mémoire ROM. Ces limites ne sont pas les
mêmes que pour l'instruction de filtrage de la zone ZlA,
de sorte que des blocs sont reserves dans la mémoire
EEPROM, grâce aux donnees figées dans la mémoire ROM,
chaque bloc correspondant a un niveau hiérarchique de
filtrage déterminé (dans l'ordre d'exécution des
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instructions de filtrage de la mémoire ROM).
Enfin, l'instruction de filtrage de la zone Z3A
définit encore d'autres valeurs limites, donc un autre
bloc dans lequel doit se situer le sous programme de
troisième niveau, à savoir dans une zone Z3C de la
mémoire EEPROM. Le test sera là encore positif ou
négatif selon le contenu qu'on aura stocké en mémoire
EEPROM à l'adresse Z3B.
Lors de la préparation d'une carte à puce en vue de
plusieurs applications possibles, les programmes
correspondants seront stockés dans les zones ZlC, Z2C,
Z3C de la mémoire EEPROM.
Lorsque la décision de permettre l'utilisation de
tel ou tel sous programme sera prise, il n'y aura plus
qu'à stocker dans la mémoire EEPROM, dans les zones ZlB,
Z2B, Z3B, des valeurs d'adresse correspondant au début
des zones contenant les sous programmes d'application
qui doivent être effectivement mis en service. Pour ceux
qui ne doivent pas l'être, on stockera dans les zones
d'adresses de sous programme ZlB, Z2B ou Z3B des valeurs
nulles ou des valeurs invalides, c'est-à-dire qui ne
correspondent en tout cas pas à des branchements
possibles vers les sous programmes non autorisés.
L'accès aux zones ZlB, Z2B, Z3B peut être réservé
(gestion de sécurité d'accès par la mémoire ROM) selon
une hiérarchie d'accès, par codes confidentiels
notamment. De cette manière ces zones ne sont en
principe plus modifiables par les utilisateurs de niveau
inférieur dans la hiérarchie d'accès.
On a ainsi décrit une organisation de circuit
intégré qui permet de prévoir à l'avance que des
fonctionnalités successives supplémentaires,
hiérarchisées, peuvent être ajoutées aux fonctionnalités
définies par la mémoire morte, le contrôle de la mise en
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oeuvre de ces fonctionnalités supplémentaires étant très
simple puisqu'il passe par la simple inscription d'une
adresse valide dans la mémoire EEPROM à une adresse
elle-même spécifiée.
